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人工智能可以戰(zhàn)勝柯潔 卻為何遲遲沒有搞定自動(dòng)駕駛?

發(fā)布時(shí)間:2017-06-02 分類:趨勢(shì)研究

 5月27日,備受關(guān)注的圍棋“人機(jī)大戰(zhàn)2.0”正式落下帷幕,最終柯潔以0:3負(fù)于人工智能AlphaGo,結(jié)局頗令人意外,卻又在很多人的意料之中——因?yàn)槿斯ぶ悄馨l(fā)展太快了。相比于2016年韓國棋手李世石挑戰(zhàn)的AlphaGo 1.0版本,今年柯潔的挑戰(zhàn)對(duì)象升級(jí)到了2.0,新的程序一改最初大量學(xué)習(xí)人類棋譜來提高棋藝的做法,而是可以自學(xué)并尋找規(guī)律,包括發(fā)掘出一些在人類對(duì)戰(zhàn)中根本不可能使用的招數(shù),再加上超強(qiáng)的計(jì)算能力,才最終贏得此次比賽,成為圍棋界的“上帝”。

事實(shí)上,除了圍棋領(lǐng)域,人工智能在醫(yī)療科技、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、自動(dòng)駕駛等行業(yè)的應(yīng)用也正越來越廣泛,越來越深入。特別是自動(dòng)駕駛,作為未來汽車行業(yè)的一大趨勢(shì),目前很多企業(yè)都在致力于應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛。在此過程中,人工智能逐漸被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車的關(guān)鍵所在,是推動(dòng)自動(dòng)駕駛商業(yè)化的核心。

然盡管各方造車勢(shì)力已經(jīng)意識(shí)到了人工智能對(duì)于自動(dòng)駕駛的重要性,由于核心技術(shù)不成熟、相關(guān)法律法規(guī)不完善、缺乏專業(yè)人才等方面的原因,在通過人工智能推動(dòng)汽車自動(dòng)化、智能化這條路上,諸多車企和科技公司遲遲沒有大的進(jìn)展,很多仍停留在前期的摸索試驗(yàn)階段,難以大規(guī)模量產(chǎn)。

 

缺乏核心技術(shù)

如同自動(dòng)駕駛可以分級(jí),人工智能也有等級(jí)之分。對(duì)于應(yīng)用于自動(dòng)駕駛的人工智能技術(shù),目前普遍的意見是將其分為三級(jí):弱人工智能、強(qiáng)人工智能和超人工智能,其中弱人工智能即我們今天看到的AlphaGo、Siri、微軟小娜,更多的是充當(dāng)人類工具的角色,專注于且能解決特定領(lǐng)域的問題;強(qiáng)人工智能為可以在一些領(lǐng)域勝任人類大部分的工作,甚至具備自我意識(shí);超要實(shí)人工智能則是比人類還聰明的人工智能系統(tǒng)。而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,最少要達(dá)到強(qiáng)人工智能級(jí)別,無人駕駛則需要達(dá)到超人工智能級(jí)別——不僅要理解車內(nèi)人員的意圖,還要時(shí)刻觀察周邊車輛、行人等的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并對(duì)他們的行為做出預(yù)測(cè),制定好應(yīng)對(duì)措施,其難度遠(yuǎn)高于圍棋對(duì)弈。從這一點(diǎn)來看,目前的技術(shù)顯然還達(dá)不到要求。

眾所周知,通過人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,相當(dāng)于“做”一個(gè)機(jī)器人代替人類開車,那么類比人類駕駛員,這個(gè)機(jī)器人也需要人類的“眼睛”“大腦”和手腳。從這個(gè)層面來講,安裝在車上的各種傳感器,諸如攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等就相當(dāng)于傳統(tǒng)駕駛員的“眼睛”,可以幫助自動(dòng)駕駛汽車“看”清周圍環(huán)境信息,采集路況信息;高效處理芯片相當(dāng)于“大腦”,用于進(jìn)行信息處理,對(duì)信息進(jìn)行分析,以獲得下一步?jīng)Q策的依據(jù);最后則是根據(jù)結(jié)果對(duì)車輛進(jìn)行加速、減速、轉(zhuǎn)向等控制,實(shí)現(xiàn)同人類一樣的駕駛水準(zhǔn),甚至超過人類駕駛水平,提升駕駛安全性。目前來看,在這四大層面,都存在相關(guān)的技術(shù)不足。

首先,感知技術(shù)。

目前,應(yīng)用于自動(dòng)駕駛開發(fā)的傳感器主要有攝像頭和雷達(dá)兩種,其中雷達(dá)又可分為激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá),除此之外還有剛剛嶄露頭角的生物傳感器。這些傳感器從功能上來講,各有各的長處,如攝像頭分辨率高、速度快、成本低,激光雷達(dá)探測(cè)范圍廣、探測(cè)精度高,毫米波雷達(dá)識(shí)別精度高、性能穩(wěn)定。但單獨(dú)使用時(shí)它們的缺點(diǎn)也很明顯,像激光雷達(dá)在雨雪霧等極端天氣下性能較差、價(jià)格高,毫米波雷達(dá)對(duì)周邊所有障礙物無法進(jìn)行精準(zhǔn)的建模、無法感知行人,超聲波雷達(dá)抗干擾能力稍差、作用距離短……幾乎每一種都有缺陷。

在此背景下,現(xiàn)在一些企業(yè)想到了將不同種類的傳感器進(jìn)行組合使用,如“攝像頭+毫米波雷達(dá)+超聲波傳感器”組合,或者“超聲波雷達(dá)+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)+攝像頭”組合方案,效果的確比使用單一傳感器要好,但成本往往也更高,用在量產(chǎn)車上根本不現(xiàn)實(shí)。

其次,數(shù)據(jù)瓶頸。

對(duì)人機(jī)圍棋大戰(zhàn)有了解的人都知道,AlphaGo在學(xué)習(xí)圍棋技能時(shí),通過大量數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)了3000多萬步職業(yè)棋手棋譜,理解什么才算合規(guī)的下法,并通過增強(qiáng)學(xué)習(xí)的方法自我博弈,尋找比基礎(chǔ)棋譜更好的棋路,才終于有了今天的成就。而最近剛剛出了詩集的微軟小冰,其現(xiàn)代詩創(chuàng)作能力,也是通過對(duì)1920年后519位現(xiàn)代詩人的上千首詩反復(fù)學(xué)習(xí)(術(shù)語稱為迭代)10,000次達(dá)成的??梢哉f,一旦離開了這些數(shù)據(jù),人工智能根本無法在圍棋領(lǐng)域“稱帝”、出詩集。

那么,自動(dòng)駕駛汽車同樣如此,如果希望汽車能夠擁有同人類一樣的駕駛水平,也必須從汽車駕駛的情境中提取海量的數(shù)據(jù),并根據(jù)不同的場(chǎng)景對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,供人工智能進(jìn)行學(xué)習(xí)。如此一來,且不說真實(shí)世界中車輛行駛的工況復(fù)雜多樣,遠(yuǎn)超AlphaGo和小冰用來學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù),即使能夠收集完全,也需要花費(fèi)很長的時(shí)間——業(yè)界普遍認(rèn)為,自動(dòng)駕駛汽車需要測(cè)試數(shù)億至數(shù)千億公里,才能驗(yàn)證它們?cè)跍p少交通事故方面的可靠性。更何況就算花很長時(shí)間收集了大量的數(shù)據(jù),也難以覆蓋所有的狀況。此外,這些數(shù)據(jù)后期的分類標(biāo)定、數(shù)據(jù)質(zhì)量以及算法,也還存著在很多的不確定因素,足以影響行車安全。

再者,算法難題。

由于現(xiàn)實(shí)生活中的車輛行駛工況千變?nèi)f化,異常復(fù)雜,而自動(dòng)駕駛又是一項(xiàng)對(duì)準(zhǔn)確性要求比較高的操作,稍有不慎就會(huì)造成人員傷亡,因此要想盡可能地提升駕駛安全性,必須采集充分的數(shù)據(jù),讓車輛對(duì)周圍環(huán)境有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),從而為下一步的控制執(zhí)行建立決策依據(jù)。在此背景下,傳統(tǒng)的算法已經(jīng)難以滿足自動(dòng)駕駛汽車的需求——因?yàn)殡y以達(dá)到深度學(xué)習(xí)的高精確度要求;面對(duì)非道路環(huán)境,傳統(tǒng)算法無法和數(shù)據(jù)庫中的道路信息匹配,可能會(huì)做出錯(cuò)誤的判斷。此外,在龐大的數(shù)據(jù)面前,傳統(tǒng)的計(jì)算能力會(huì)讓人工智能的訓(xùn)練學(xué)習(xí)過程將變得無比漫長,甚至完全無法實(shí)現(xiàn)最基本的人工智能——數(shù)據(jù)量已經(jīng)超出了內(nèi)存和處理器的承載上限,從而極大地限制了人工智能在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

更重要的是,即便現(xiàn)如今的交通法規(guī)已經(jīng)如此完善,尚有大量不遵守交通規(guī)則的人,且他們規(guī)范交通法規(guī)的形式各不相同,常常令人出其不意,這種情況下,僅僅靠學(xué)習(xí)已有的工況很難應(yīng)對(duì),而是需要打破原有判斷標(biāo)準(zhǔn),對(duì)照陌生的突發(fā)情況重構(gòu)一套應(yīng)對(duì)方案,這就需要超人工智能提供技術(shù)支持。

 

  最后,控制執(zhí)行。

自動(dòng)駕駛控制執(zhí)行與傳統(tǒng)汽車類似,即對(duì)車輛進(jìn)行加速、減速、轉(zhuǎn)向等操作,作為上述所有步驟的最終執(zhí)行者,其執(zhí)行效果直接關(guān)系到自動(dòng)駕駛汽車能否準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)地完成上層智能控制系統(tǒng)的控制指令,對(duì)于保證行車安全至關(guān)重要。但與傳統(tǒng)汽車不同的是,面向量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛汽車必須對(duì)車輛的傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行電子化改造,升級(jí)為具有外部控制協(xié)議接口的線控執(zhí)行部件系統(tǒng),從而讓車輛按照計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行更準(zhǔn)確的操作,因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車上,最終控制車輛的不是“人”而是汽車本身。

然而現(xiàn)實(shí)卻是,對(duì)于這一在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域一直被眾多車企視為優(yōu)勢(shì)的技術(shù),在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域,卻被少數(shù)幾家大型的零部件供應(yīng)商壟斷了,而且這些供應(yīng)商大都擁有自成體系的全套底盤控制系統(tǒng),且大多不開放,也在一定程度上制約了自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展。

而除了上述技術(shù)瓶頸,自動(dòng)駕駛安全問題,特別是網(wǎng)絡(luò)安全也一直是困擾廣大車企的難題,尤其近期互聯(lián)網(wǎng)上爆發(fā)了全球性的勒索病毒攻擊事件后,更是給自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)安全蒙上了一層陰影。還有法律法規(guī)缺失,包括前期支持自動(dòng)駕駛汽車研發(fā)的測(cè)試法規(guī),國家針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的性能指南和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),以及后期汽車上路后的法規(guī)要求,如交通事故責(zé)任劃分等,也是后一階段亟待解決的問題。